8. Об’ємна пластична деформація при точковому зварюванні
При точковій|крапковій| зварці|зварюванні| унаслідок|внаслідок| нерівномірного нагріву утворюється зона металу з|із| різним опором пластичної деформації. Теплове розширення відбувається|походить| в обмежених умовах і супроводиться|супроводжується| виникненням нерівномірного розподілу внутрішньої напруги|напруження|, яка у поєднанні із зовнішнім зусиллям стискування|стиснення|, що постійно діє / викликають|спричиняють| необоротні|незворотні| об'ємні пластичні деформації.
Спрощена якісна модель напруги|напруження|, сил і деформації у стадії нагріву представлена|уявляти| на мал. 1. Об'ємно-напружений стан|достаток| зони зварки|зварювання| характеризується такими, що стискують|стискають| радіальними (/) окружними(/) і осевими| (/) напругою|напруженням| (останні підсумовуються з|із| / і / ), а також деформаціями| /, / і /.
Мал. 1. Характер|вдача| пластичної деформації при точковій|крапковій| зварці|зварюванні|
Найбільші значення / наголошуються поблизу осі / де напружений стан|достаток| близький до всестороннього|всебічного| стискування|стиснення|. Найменше значення / і відповідно / на периферії контактів і особливо на межі|кордоні| контакту деталь—деталь|. Це пояснюється|тлумачить| наявністю зазору між деталями, в який відносно вільно тече|теча| метал, що деформується. Найбільший ступінь|міра| пластичної деформації (/, /, і /), наголошується в області поясочка (/). Так, на мал. 1 приведений розподіл / і / (перетин II—II|), яке показує, що по осі відбувається|походить| деформація укорочення, а по осі /-деформация подовження|видовження|
До розплавлення зниження / і надлишок металу за рахунок дилатометричного ефекту компенсуються невеликим розсовуванням електродів, а також витісненням частини|частки| металу в зазор, що забезпечує у внутрішньому контакті рельєф, що обмежує розтікання зварювального струму|току|.
При розплавленні в замкнутому об'ємі|обсязі| різко збільшується об'єм|обсяг| металу ядра, збуджуються електромагнітні сили (останні складають / в результаті виникає гідростатичний тиск|тиснення| / визначуване загальним|спільним| балансом напруги|напруження| в зоні зварки|зварювання|. Дилатометричний ефект і загальне|спільне| зниження / компенсуються розсовуванням електродів, і подальшим|дальшим| витісненням в зазор металу, що деформується. Це сприяє утворенню не тільки|не лише| рельєфу, що обмежує розтікання зварювального струму|току|, але і герметизацію литого ядра, оберігаючи|запобігати| метал від виплеску|випліскування| і контакту з|із| атмосферою.
Зварювальне зусилля / на стадії плавлення має бути найбільшим, оскільки|тому що| воно контролює стійкість процесу проти|супроти| утворення виплеску|випліскування|. Це зусилля зростає при збільшенні / металу, наприклад, при жорстких режимах зварки|зварювання| або при зварці|зварюванні| жароміцних металів. Воно може бути зменшене шляхом попереднього підігріву|підігрівання| деталей.
Внутрішня межа|кордон| металу поясочка має температуру, близьку до температури плавлення, і низьке значення / відповідно температура зовнішньої межі|кордону| набагато нижча, а / більше. Метал поясочка знаходиться|перебуває| в об'ємно-напруженому стані|достатку|, що при цьому стискують|стискають| напругу|напруження| / і сила / прагнуть збільшити зазор між деталями.
Розглянутий|розглядувати| характер|вдачу| об'ємної деформації приконтактной| області I—I| (див. мал. 1) деталей викликає|спричиняє| «осідання» верхніх шарів металу і утворення вм'ятини від електроду на поверхні. Швидкість цього осідання і розміри вм'ятини різко зростають при утворенні внутрішнього виплеску|випліскування|.
При нагріві до плавлення цілої пластини (мал. 2) або при зварці|зварюванні| двох деталей з|із| автономним обтисканням периферії з'єднання|сполучення| опір деформації в радіальному напрямі|направленні| вельми|дуже| великий. Тому пластична деформація виявляється в утворенні рельєфу на поверхні деталей — в області з|із| найменшим опором деформації. При цьому збільшується розсовування електродів і зменшуються розміри вм'ятини на поверхні деталі.
Мал. 2. Напрям|направлення| пластичній деформації:
а — нагрів цілої пластини;
би — шовна зварка|зварювання| герметичних швів: 1 — зона інтенсивної деформації; 2 — розплавлений метал
При звичайній|звичній| схемі зварки|зварювання| можна припускати|передбачати| наявність деякої динамічної рівноваги величиною / середнім опором пластичній деформації зони зварки|зварювання| і кількістю витисненого металу в зазор між деталями.
Порушення такої рівноваги приводить|призводить| або до швидкого зростання|зросту| пластичного поясочка, зниження щільності струму|току| і уповільнення зростання|зросту| литого ядра — стійкий процес зварки|зварювання|, або, навпаки, до швидкого зростання|зросту| литого ядра, збільшення тиску|тиснення| / уповільненню зростання|зросту| поясочка, розгерметизації розплавленої зони і виплеску|випліскуванню|.
Приблизно об'єктивним критерієм оцінки стійкості процесу до виплеску|випліскування| може служити загальний|спільний| ступінь|міра| пластичної деформації / яка визначається відношенням|ставленням| зміщеного об'єму|обсягу| / до об'єму|обсягу|, що деформується, метала /
Об'єм|обсяг|, що деформується, представляється умовно у вигляді циліндра з|із| основаним| / і тога / У свою чергу|своєю чергою| / де / зміна об'єму|обсягу| циліндра унаслідок|внаслідок| нагріву; / бъем| витисненого металу при втискуванні електроду. Так, наприклад, для алюмінієвих сплавів / Наголошується певна постійність|незмінність|, що пояснюється|тлумачить| необхідністю переміщення заданих об'ємів|обсягів| металу в зазор для утворення ущільнюючого поясочка і компенсації теплового розширення.